研究目的
研究发光铕掺杂二氧化钛(Eu-TiO2)对平面钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率和紫外稳定性的增强作用。
研究成果
在平面钙钛矿太阳能电池中使用发光Eu-TiO2作为电子传输材料,不仅将功率转换效率提升至21.40%,还显著增强了紫外稳定性——经500小时紫外照射后仍保持初始光电转换效率的75%。通过制备64平方厘米且均匀性优异的大面积Eu-TiO2薄膜,证实了该方法的规?;尚行?。
研究不足
该研究聚焦于利用Eu-TiO2提升钙钛矿太阳能电池的紫外稳定性和效率,但其在其他环境条件下的长期稳定性及该方法在工业制造中的可扩展性仍需进一步研究。
1:实验设计与方法选择
采用低温(70℃)化学浴沉积法一锅合成了发光掺铕二氧化钛(Eu-TiO2)用于平面钙钛矿太阳能电池。
2:样品选择与数据来源
通过一步反溶剂辅助法在TiO2/Eu-TiO2基底上制备了组成为(Cs0.05FA0.80MA0.15)Pb(I0.85Br0.15)3的钙钛矿层。
3:实验设备与材料清单
材料包括碘化铅、溴化铅、碘化铯、四氯化钛、乙酰丙酮铕水合物、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、氯苯、乙腈、双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂和4-叔丁基吡啶。设备包括布鲁克高级X射线衍射仪、分光光度计(V-650, Jasco)、X射线光电子能谱仪(Kratos Axis Supra)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM, JEOL 7001)、荧光分光光度计(FLSP-900, Edinburgh Instruments)、源表(Keithley 2420)和太阳能模拟器(Newport, Oriel Class AAA, 94063A)。
4:实验步骤与操作流程
钙钛矿层通过一步反溶剂辅助法沉积。器件通过热蒸发沉积80 nm金电极完成,有效面积为0.10 cm2。
5:数据分析方法
进行了XRD、紫外-可见吸收光谱、UPS、XPS、SEM、稳态和时间分辨PL光谱、奈奎斯特图、J-V曲线、IPCE测量和稳定性测试。
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获取完整内容-
spectrophotometer
V-650
Jasco
Measurement of UV-Vis absorption spectra
-
X-ray photoelectron spectroscopy
Kratos Axis Supra
Kratos
Characterization of surface chemical bonding
-
field-emission scanning electron microscope
JEOL 7001
JEOL
Recording of surface and cross-section SEM images
-
fluorescence spectrophotometer
FLSP-900
Edinburgh Instruments
Measurement of steady-state and time-resolved PL spectra
-
source meter
Keithley 2420
Keithley
Measurement of J-V curves
-
Bruker Advanced X-ray diffractometer
Bruker
Characterization of XRD patterns
-
solar simulator
Newport, Oriel Class AAA, 94063A
Newport
Provision of AM 1.5 G illumination
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